地球上的原始海洋孕育出最早的生命是（地球早期的原始海洋）

2023-10-16 12:10:32 1

地球曾經被海洋覆蓋，地球的生命起源於海洋。然而，科學研究發現，早期地球上的海洋與現在完全不同。最初的海洋是什麼樣的？

原始的海洋是酸性的熱洋

海洋是如何形成的？在地球演化的早期，原始地球是由星雲凝聚而成，氣體和固體顆粒逐漸分離形成原始大氣。原始大氣不斷逃逸到星際空間，因此原始大氣對地球水圈的形成沒有任何貢獻。在原始大氣逃逸的過程中，來自地球內部的揮發性物質不斷地取代了原始大氣，並逐漸演化為次級大氣。水圈的形成首先依賴於這種二次大氣。次生大氣的發育主要來自火山噴發等氣體釋放過程。

當時，它是還原性的而不是氧化性的（氧化是現代大氣的一個特徵）。在二次大氣形成之初，地球的溫度仍然很高，包括H2O在內的幾乎所有揮發性氣體都在大氣中。但當地表溫度下降到沸點以下時，水就會凝結成水，形成原始海洋。由於大氣中含有HCl、CO2等氣體，所以早期凝結水一定是酸性的，而且溫度也很高。

原始海洋的酸性熱水與火成巖中的礦物發生強烈的相互作用，溶解了二氧化矽和一些陽離子，形成了以鋁黏土礦物為主的原始海洋沉積物。

根據地球上發現的古代沉積巖的年代，推斷地球水圈的出現可以追溯到早期的地質歷史。今天發現的最古老的巖石位於格陵蘭島西南部，年齡約38億年。雖然巖石已經變質，但仍保留著沉積的痕跡，說明當時已經出現了水。因此，人們推測地球水圈形成於38億年前。

原始的海洋不太鹹

當海洋剛剛形成時，海水就像江河湖泊的水一樣清。後來，雨水不斷地衝走巖石和土壤，把巖石和土壤中的鹽分物質衝入河流，河流流入大海的水增加了海水中的含鹽量。同時，海水中的水不斷蒸發（鹽幾乎不蒸發），這使得鹽的濃度越來越高。當然，這個過程是很長的。水不斷蒸發，雨是由雲反覆造成的。它又落回地面，溶解了陸地和海底巖石中的鹽分，並在海水中不斷積累。經過幾億年的積累和整合，已經成為一個大容量的鹹水。

原始的海洋是有毒的

科學家的一項研究發現，在地球早期的海洋就像毒液一樣，所有生物都無法生存。這是由丹麥南方大學的研究人員發現的。他們說，地球早期存在大片的海洋，那時海洋中有很多硫化物。這一發現是在考察大峽谷時發現的，他們在巖石中檢測到微量元素，發現遠古時期海洋中含有大量硫酸鹽。當時海水中鉬的含量遠高於現在的海水，這些巖石在含氧水中更容易熔化。

負責這項研究的馬修博士說：「這是一個驚人的發現。當時的海水和現在有很大的差距，但我們仍然不知道它們是如何改變成現在這樣的。據科學家稱，當時的海洋富含硫化物，特別是在淺海，其覆蓋範圍比今天高出400至800倍。

原始的海洋是缺氧的

因為當時大氣中沒有氧氣或臭氧層，紫外線可以直接到達地面。依靠海水的保護，生物首先在海洋中誕生。大約30億年前，也就是說，海洋中產生了有機物。首先，有低水平的單細胞生物。在6億年前的古生代，有藻類，在太陽下進行光合作用，並產生氧氣。結果，臭氧層形成了。此時，生命開始落地。

總之，隨著水和鹽度的逐漸增加，以及地質歷史的巨大變化，原始海洋逐漸演變為今天的海洋。

最早的生命起源於海洋

1871年，達爾文在一封信中寫道：「很可能生命最初是在一個小熱水池裡。」後來，這個「熱水池」被稱為「原始湯」。但由於當時條件所限，對「原始湯」的研究一直沒有進展。直到100多年後的1977年，美國科學家才在加拉帕戈斯群島的底部發現了它。

1977年「阿爾文」號潛水器潛入加拉帕戈斯群島的深海，那裡的深海水溫被測得高達8℃。與此同時，海底出現了白色巨型蛤蜊。這一反常現象引起了專家的關注。1979年，阿爾文再次來到這裡，並帶來了許多生物學家。正是這項研究揭開了「深海熱液生物群」的神秘面紗。

科學家發現，海底熱液攜帶大量硫化物，經水冷卻後形成巨大的「黑煙囪」。直徑約15cm的煙囪噴出350℃左右的含礦熱液。沉澱物與周圍海水混合後，迅速變成「黑煙」。沉積物主要由磁黃鐵礦、黃鐵礦、閃鋅礦和銅鐵硫化物組成。這些海底硫化物沉積物形成了被稱為「黑煙囪」的垂直圓柱形土堆。

近30年來，科學家在桂山島在內的世界各地海底發現了海底熱液和「黑煙囪」，在「黑煙囪」附近發現了許多生物，形成了與人們的常識截然不同的生物群和食物鏈。最具代表性的有機體是3米長的管狀蠕蟲，它沒有嘴和肛門，依靠體內的硫細菌進行營養。個體大小有利於一次性大量進食，也有利於快速移動到達食物來源，能長期忍受飢餓。

「黑煙囪」附近生物鏈的生存環境與太古代生命相似。太古代沒有綠色植物，也沒有光合作用產生大量氧氣。此外，光合作用也可能來源於水熱溶液的「黑煙囪」。U、 美國科學家在5000米深處關閉潛水器的燈5分鐘，並在熱液噴口中發現了亮光。這種光顯然被最早的生物所利用，並顯示出高光合效率的優勢，推動了生物的進化。因此，我們說生命的起源很可能是從海底的「黑煙囪」開始的。